رویکرد تئوری بازی های رهبر-پیرو و چانه‎زنی نش در تخصیص بهینه بار آلاینده رودخانه، مطالعه موردی رودخانه قشلاق

تخصیص بهینه بار آلودگی یکی از مهم‎ترین مسائل در حوزه مدیریت کیفی منابع آب است. در این مسئله ذی نفعان متعددی با اهداف ارتقای شرایط کیفیت آب و پرداخت هزینه‎های کمتر بابت تصفیه واحدهای آلاینده حضور دارند. با توجه به ماهیت چندگانه و متضاد اهداف در این گونه مسائل، مجموعه‎ای از جبهه‎ پرتوی بهینه به عنوان پاسخ ارائه می شود که انتخاب یکی از این پاسخ ها، می‎تواند سبب ایجاد تعارضاتی شود. به منظور مواجهه با تعارضات میان ذی نفعان، استفاده از مدل ها و مفاهیم تئوری بازی ها توصیه می شود. در این پژوهش از رویکرد شبیه‎سازی- بهینه‎سازی با استفاده از مدل شبیه‎سازی QUAL2Kw و الگوریتم بهینه‎سازی هوش جمعی ذرات به منظور تخصیص بهینه بار آلودگی‎های cBOD (اکسیژن خواهی بیولوژیکی کربنه) امتداد رودخانه قشلاق استفاده شد. به منظور مواجهه با تعارضات اهداف ذینفعان حاضر در بهره‎برداری از منابع آب این رودخانه از رویکرد تئوری بازی ها و تکنیک‎های رهبر-پیرو و تئوری چانه‎زنی نش استفاده می شود. بر اساس نتایج حاصل در مسئله این پژوهش، هزینه‎های احداث، نگهداری و بهره‎برداری تصفیه خانه‎ها در بازی استاکلبرگ و تئوری چانه‎زنی نش به ترتیب 57/191 و 39/293 میلیارد ریال و جریمه‎های تخطی از استانداردهای سازمان حفاظت محیط زیست در این دو بازی به ترتیب 86/31 و 89/3 میلیارد ریال برآورد شد. همچنین تعرفه جریمه در بازی استاکلبرگ و تئوری چانه‎زنی نش به ترتیب 75/10 و 3 ریال به ازای هر واحد تخطی از استاندارد مجاز تخلیه cBOD برآورد شد. مقدار تعرفه جریمه برآورد شده در بازی استاکلبرگ به مقدار تعرفه کنونی سازمان حفاظت محیط زیست بسیار نزدیک است.